【正文】 P 型水源中央空調機組使用的制冷劑 R22 GSHP 型水源中央空調機組使用的工質是 R22，是整個系統(tǒng)中“充滿活力”的工作流體，在系統(tǒng)各部件之間循環(huán)流動來實現(xiàn)能量轉換與傳遞，以達到熱泵從低溫熱源吸熱向高溫熱源放熱的目的。在機械結構方面，由于壓比大，壓差大，軸承中的承載油膜會遭到破壞（如活塞銷軸承），而招致嚴重磨損。 結構主要部件 一對主、副轉子，軸承、油分離器 活塞，連桿，曲軸，缸套，曲軸箱 單機功率范圍 10～ 1000KW ～ 150KW 壓縮機運轉范圍 TC20～ 62℃ Te30～ 10℃ TC10～ 62℃ Te30～ 12℃ 環(huán)境溫度 10℃～ 50℃ 30℃～ 60℃ 排氣高溫保護設定 跳脫溫度： 105177。 是指人工利用后排放但經過處理的城市生活污水、工業(yè)廢水、礦山廢水、油田廢區(qū)別 類別 占用機房面積（百分比是占用面積與建筑面積之比） 主機壽命 水資源消 耗 驅動能源 環(huán)境保護 水源中央空調主機 需冷凍站（ ～ %）不占屋面面積，水井占地（可做地下泵房） 15年 無 電能 ～ 無礦物能源燃燒污 染 風冷熱泵 無需冷凍站，占用屋面 面積 3% 15年 無 電能 ～ 無燃燒污染，有一定噪音， 8℃不能正常制熱 溴化鋰直燃機 需冷凍站（ %）冷卻塔占用屋面面積（ ～2%）油罐 占地 10年 冷 卻 水 循環(huán)水量 2～5% 燃油或燃氣 有燃燒污染，有一定噪音（冷卻塔） 水冷冷水機組 +燃油熱水鍋爐 需冷凍站及鍋爐房（ 2%）冷卻塔占用屋面面積（ ～ %）油罐占地 冷水機組 15年燃油鍋爐10年 冷卻水循環(huán)水量 2% 冬天：燃油 夏天：燃氣 有燃燒污染（冬）有一定噪音（夏） 工程技術部 12/11/2020 25 水和熱電廠冷卻水等水源。 水質 自然界中的水處于無休止的循環(huán)運動之中，不斷與大氣、土壤和巖石等環(huán)境介質接觸、互相作用，使其具有復雜的化學成分、化學性質和物理性質，應用 GSHP 型水源中央空調系統(tǒng)時，除應關心水源水量外，還應關注水的溫度、化學成分、渾濁度、硬度、礦化度和腐蝕性等因素，但目前對水源熱泵的水質尚無有關規(guī)定，可借鑒冷卻水水質標準作參考。用于水源中央空調系統(tǒng)的水源，含砂量應小于 1／ 20 萬。依據(jù)水源不同，取水構筑物可分為地表水取水構筑物和地下水取水構筑物兩類。 砂、卵石、礫石地層、滲透系數(shù)最好在 20m/d以上。潛水泵下放深度應在動水位之下 5米處，安裝要平穩(wěn)，泵體應居中。在同樣安裝條件下，潛水泵揚程比深井泵高得多。 大于 5m或有 多層含水層。 （ 4）腐蝕性 水中 CL、游離 CO2 都具腐蝕性，溶解氧的存在加大了對金屬管邊的腐蝕破壞作用。應用水源中央空調系統(tǒng)，可以使棄水中的 30℃溫差得到再利用，大大提高地熱能利用率。當有不同水源可供選擇時，應通過技術經濟分析比較，擇優(yōu)確定。水源的水質，應適宜于系統(tǒng)機組、管道和閥門的材質．不至于產生嚴重的腐蝕損壞。 活塞式壓機與螺桿式壓機的簡單對比 本節(jié)所討論的活塞式壓機與螺桿式壓機的對比，主要是指半封閉活塞壓機與半封閉雙螺桿壓機結合 GSHP 型水源熱泵主機系統(tǒng)選型而言，結合山東貝萊特的企業(yè)狀況而論。本章主要介紹活塞式往復壓機及雙螺桿式壓機。 ④ 機組以整機形式出廠，低壓部分出廠前包好了保溫層，系統(tǒng)已經充氟加油，運抵現(xiàn)場后只需進行水管路的連接。 ： ① 采用目前最先進的 DAC 高效冷凝傳熱管，管外表面的多頭螺旋細肋以及螺旋形突起，使換熱系數(shù)和換熱能力大幅度提高。冬季冷凍水進水溫度為 10～ 22℃，夏季冷卻水進水溫度為 14～ 35℃；冬季冷卻水出水溫度為 45～ 55℃，夏季冷凍水出水溫度為7～ 15℃。其工作過程如下：制冷劑在蒸發(fā)壓力 P0、蒸發(fā)溫度 T0 下沸騰， T0 低于被冷卻物體或流體的溫度。為此，利用低位能量的熱泵技術已引起越來越多人們的重視。由于 Qc 與 P 的比值為制冷系數(shù)ε h，故ε h 也可寫成：ε h=（ Qc＋ P）／ P＝ l＋ε，可見ε h 值永遠大于 1。制熱與制冷循環(huán)的切換通過換向閥改變熱泵工質的流向實現(xiàn)。 熱泵的分類有多種，可按工作原理、熱源、功能、用途、驅動方式、壓縮機類型、供熱溫度和安裝方式等將熱泵分為不同種類。 第三節(jié) 水源中央空調系統(tǒng)應用條件 作為最佳的中央空調系統(tǒng)方案 —— 水源中央空調系統(tǒng)，在具體的工程項目中能否合理地應用，主要取決電源條件和水源條件。 第二節(jié) 水源中央空調系統(tǒng)的一般性特點 節(jié)能 高效、節(jié)能是水源中央空調系統(tǒng)的顯著特點。 （ 4）鍋爐 /冷卻塔與地下埋管相結合的混合型地源熱泵系統(tǒng)：適用于空間小，不能單獨采用地下埋管換熱系統(tǒng)的建筑，冷卻塔和閉環(huán)式系統(tǒng)相結合制冷，節(jié)省成本；事實證明該系統(tǒng)是高效率、低費用的。 春季 /秋季運行： 對有內區(qū)與周邊區(qū)的建筑物，會出現(xiàn)內區(qū)需要供冷而周邊區(qū)需要供熱，內區(qū)的熱量就可被周邊區(qū)所利用，即內區(qū)空調的排 熱與周邊區(qū)熱泵供熱所需熱量接近平衡時，室外的冷熱源可以停運。 開環(huán)系統(tǒng)如抽取地下水或地 表水方式。 空氣 源熱泵有著悠久的歷史， 而且其安裝和使用都很方便， 應用較廣泛 。據(jù)美國環(huán)保署 EPA 估計，設計安裝良好的地源熱泵，平均來說可以節(jié)約用戶 30～ 40％的供熱制冷空調的運行費用。 美國特別看好中國市場，美國能源部和中國科技部于 1997 年 11 月簽署了中美能源效率及可再生能源合作議定書，其中主要 內容之一是“地源熱泵”，該項目擬在中國的北京、杭州和廣州 3個城市各建一座采用地源熱泵供暖空調的商業(yè)建筑，以推廣運用這種 “ 綠色技術 ” ，緩解中國對煤炭和石油的依賴程度，從而達到能源資源多元化的目的。地能分別在冬季作為熱泵供暖的熱源和夏季空調的冷源，即在冬季，把地能中的熱量 “ 取 ” 出來，提高溫度后，供給室內采暖；夏季，把室內的熱量取出來，釋放到地能中去。之所以對中國的地源熱泵市場發(fā)展前景持樂觀態(tài)度，一方面是要節(jié)約常規(guī)能源、充分利用可再生能源的國內外大趨勢；另一方面，我國具有較好的熱泵科研與應用的基礎，早在50 年代，天津大學熱能研究所呂燦仁教授就開展了我國熱泵的最早研究， 1965 年研制成功國內第一臺水冷式熱泵空調機。此外，機組使用壽命長，均在 15 年以上；機組緊湊、節(jié)省空間；維護費用低；自動控制程度高，可無人值守。 地源熱泵工作原理及分類 地源熱泵則是利用水源熱泵的一 種形式，它是利用水與地能（地下水、土壤或地表水）進行冷熱交換來作為水源熱泵的冷熱源，冬季把地能中的熱量“取”出來，供給室內采暖，此時地能為“熱源”；夏季把室內熱量取出來，釋放到地下水、土壤或地表水中，此時地能為“冷源”。 分散系統(tǒng) 用中央水泵，采用水環(huán)路方式將水送到各用戶作為冷熱源， 用戶單獨使用自己的熱泵機組調節(jié)空氣。 ：每臺熱泵空調機在任何時間可以選擇供冷或供熱。據(jù)世界環(huán)境保護組織 EPA的一份有關空調未來的報告所得出的結論：地源熱泵技術在為家庭居民帶來舒適、可靠和高效節(jié)能的同時，將成為降低國家能源消耗和環(huán)境污染的一個主要力量。 （發(fā)電廠耗油），每 100KJ 供熱量所產生的有害氣體比較如下： 工程技術部 12/11/2020 10 表 12（例如 100KJ熱量） 項目 油鍋爐 發(fā)電廠（中央空調系統(tǒng)用） 備注 CO2 1： SO2 1： NO2 1： 從上表看出在供熱量相 同時（ 100KJ），水源中央空調系統(tǒng)（耗電）對環(huán)境產生的污染物比燃與鍋爐少得多。 水源水量 水源水量是否滿足具體工程的要求，與建筑物冷（熱）負荷的大小、空調系統(tǒng)的運行方式、空調系統(tǒng)設計方案（例如是否采用蓄水池、是否采用輔助加熱或輔助冷卻方 式）和水源水的溫度等因素有關應通過全面的分析、精確的計算和合理設計解決。特別適用于由工廠制造的單元式熱泵，廣泛地用于住宅中。然而更方便的是由水回路中的三通閥來完成。 地表水的熱泵系統(tǒng)使用建筑 物附近的湖泊、河流、水渠中的地表水，使之通過水工程技術部 12/11/2020 15 源熱泵空調機中的換熱器，然后再將升高或降低幾度的地表水排回水源中去。 目前，國內市場上的熱泵型空調主要是以空氣為熱源，但是其制熱效果受到室外氣候條件影響。并調節(jié)進入蒸發(fā)器的制冷劑流量；蒸發(fā)器是輸出冷量 的設備，制冷劑在蒸發(fā)器中吸收被冷卻物體的熱量，從而達到制取冷量的目的；冷凝器是輸出熱量的設備，從蒸發(fā)器中吸收的熱量，連同壓縮機消耗的功所轉化的熱量，在冷凝器中被冷卻介質帶走。由（ 1）和（ 2）可看出，冬季運行工況， GSHP 機組所能提供的熱水最高溫度可以達到 55℃，循環(huán)水供、回水溫差為 10℃：而其他公司機組可提供的熱水最高溫度僅可達到 50℃，循環(huán)水供、回水溫差只有 5℃。 ： ① 機組所用制冷系統(tǒng)配件全部選用名牌廠家的產品，如可拆式干燥過濾器、外平衡式熱力膨脹閥、供液電磁閥、視液鏡、高、低壓力控制器、排氣溫度控制器等均采用世界一流的名牌廠家的產品，確保機組具有較高的性能水平。 R22 是應用最為廣泛的制冷工質，使用性能在眾多制冷工質中是獨一無二的。為此，有必要加大這些軸承的支承面積，改進軸承材料（如采用有聚四氟乙烯滲入的軸承材料）。 ℃ 復 位溫度： 95177。有條件利用再生水源的用戶，變廢為利，可減少初投資，節(jié)約水資源。 （ l）地表水水溫隨季節(jié)、緯度和高程不同而變化。僅作空調用的冷卻水渾濁度為50～ 150 毫克／升，向地下含水層回灌的水渾濁度為＜ 20毫克 /升。 地表水取水構筑物 地表水取水構筑物按結構形式可分為活動式和固定式兩種。 單井出水量50010000m3/d，最大可達 23萬 m3/d 集水井直徑46m，輻射管直徑 50300 mm，常用 75150mm 集水井井深 312m 潛水，承壓水 埋深 12m以內，輻射管距降水層大于 1m 一般大于2m。一般依據(jù)井管內徑、流量和揚程要求，按照生產廠家提供的樣本選配適合的水泵，再根據(jù)所需電功率選擇電機、配套電纜。其轉速較高， 2850r／ min。 潛水，承壓水、裂隙水溶洞水 200m以內，常用在 70m以內。 （ 3）礦化度 單位容積水中所含各種離子、分子、化合物的總量稱為總礦化度，用于水源中央空調系統(tǒng)的水源水礦化度應＜ 3 克 /升。目前，許多地熱用戶排放棄水溫度較高（約 40℃）。不同工程的場地環(huán)境和水文地質條件千差萬別，可利用的水源各不相同，應因地制宜地選擇適用水源。水源的水溫要適度，在制熱運行工況水源水直接進入蒸發(fā)器時，應為 10～ 22℃；在制冷運行工況水源水直接進入冷凝器時，水源水的溫度應為 18～ 40℃。其可靠性主要決定于其對長期運行的適應能力。 壓縮機根據(jù)其熱力學原理，可分為容積型和速度型兩類，容積型壓機有兩種形式：往復活塞式（往復式）和回轉式；據(jù)壓機結構特點又可分為滾動轉子式、滑片式、螺桿式（又稱雙螺桿式）、單螺桿式、渦旋式；速度型壓機主要指離心式壓縮機，下圖表示了制冷及熱泵用壓機的分類其結構示意圖。 ③ 機組布局合理，根據(jù)人機工程，優(yōu)化設置安裝及檢修空間，方便日常清洗、保養(yǎng)及檢修。 ⑤ 在干式蒸發(fā)器上還安裝防凍保護開關 ，放水閥等，確保干式蒸發(fā) 器 安全及清洗 、維護的方便性。其優(yōu)越性具體體現(xiàn)在以下幾個方面： （ 1）機組進水、出水溫度范圍廣。 ： 單級蒸氣壓縮式制冷系統(tǒng)由壓縮機、冷凝器、膨脹閥和蒸發(fā)器組成。如何合理使用能源的問題是十分重要的。對消耗機械功的蒸氣壓縮式熱泵其性能系數(shù) COP 也可用制熱系數(shù)ε h 來表示，即為制熱 量 Qh 與輸入功率 P 的比值即ε h=Qh/P根據(jù)熱力學第一定律，如不計壓縮機向環(huán)境的散熱則熱泵制熱量 Qh 等于從低溫熱源吸熱量（可視為制冷機的制冷量） Qc 與輸入功率 P 之和。 空氣熱泵（如圖 23） 圖 23 水 空氣熱泵 這類熱泵制冷的熱源（或制冷時的冷源）為水供熱（冷）的介質為空氣。而制冷機是從低于環(huán)境溫度的場所吸熱并將熱量排放到環(huán)境中去，從而對該場所制冷。 方 造 式 價 冷水機組 燃煤鍋爐 冷水機組 燃油氣鍋爐 直燃（油氣）溴吸機 風冷熱泵 水源中央空調系統(tǒng) 單位面積工程造價元 /平方米 240280 240280 260300 280320 220260 方式 造 價 冷水機組 燃煤鍋爐 冷水機組 燃油氣鍋爐 直燃（油氣）溴吸機 風冷熱泵 水源中央空調系統(tǒng) 單位面積運行費用元 /平方米 1328 3055 4078 1735 1225 工程技術部 12/11/2020 11 綜上所述，水源中央空調系統(tǒng)具有高效、節(jié)能、環(huán)保、節(jié)水、節(jié)資、舒適的特點，是理想的